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篇(1)

【關鍵詞】局域網(wǎng)；硬件資源管理；系統(tǒng)開發(fā)

【中圖分類號】TP309 【文獻標識碼】A 【文章編號】1672-5158（2013）04-0211-01

一、計算機硬件資源管理系統(tǒng)的構成

資源管理是近代管理學的一個重要組成部分，是一個正在不斷發(fā)展的學科，其在計算機系統(tǒng)方面的定義隨著計算機技術和通信技術的不斷發(fā)展而更新，現(xiàn)階段計算機資源管理主要是指計算機設備、人以及其他通信手段組成的資源管理系統(tǒng)。由于通常計算機分為硬件部分和軟件部分，因此計算機硬件管理系統(tǒng)其實是資源管理的一部分，或者是大系統(tǒng)下的一個子系統(tǒng)，主要負責計算機硬件各種資源的綜合管理。計算機硬件資源管理系統(tǒng)的構成主要有兩部分，一是系統(tǒng)管理的對象，二是管理對象的實現(xiàn)，也就是如何讓實現(xiàn)管理。首先，計算機硬件資源管理系統(tǒng)的管理對象肯定是計算機的硬件，但是系統(tǒng)管理的資源并不是指實物，而是能夠代表實物的數(shù)據(jù)，這種數(shù)據(jù)才對系統(tǒng)有價值。硬件是我們使用計算機的基礎，硬件資源的一手資料也來源于硬件本身，例如門禁系統(tǒng)、打印機、硬盤等等，而這些硬件都對應著一些特征數(shù)據(jù)，例如門禁系統(tǒng)就能提供上機人數(shù)、金額、位置；打印機則提供要打印的內容、打印數(shù)量、打印規(guī)格等；硬盤則包含了對容量和存儲內容的更改。這些數(shù)據(jù)才是資源管理系統(tǒng)所需要的數(shù)據(jù)，才是真正有用的資源。其次，計算機硬件資源管理系統(tǒng)是依靠硬件設備之間的一些聯(lián)系和構成規(guī)則來實現(xiàn)管理。資源管理系統(tǒng)要明確兩個因素才能實現(xiàn)對資源的管理，一是各要素和整體之間的關系，二是整體和運行環(huán)境的關系。以門禁、打印和硬盤為例，這三個部分是相互獨立的，但是他們和整體的關系就是學生的基本信息，這些信息存放在數(shù)據(jù)庫中，這樣就建立了兩者之間的關系，而各部分在操作之后還會把數(shù)據(jù)反饋給數(shù)據(jù)庫。

二、計算機硬件資源管理系統(tǒng)的設計概述

（一）計算機硬件資源管理系統(tǒng)的設計原則

計算機硬件資源管理系統(tǒng)的設計需要遵循以下幾個原則：整體性、先進性、經(jīng)濟性和可發(fā)展性。整體性主要是指系統(tǒng)的完整性，企業(yè)的管理是一個閉環(huán)系統(tǒng)，最終的目標是實現(xiàn)系統(tǒng)的完整，計算機系統(tǒng)雖然不會涉及到各個方面，但是必須在設計之初考慮到各個方面；先進性主要是針對計算機技術的飛速發(fā)展而設定的，也與系統(tǒng)安全緊密關聯(lián)，往往更新的技術更有利于系統(tǒng)安全，不受外界侵襲，而先進性也有利于延長系統(tǒng)壽命；經(jīng)濟性，對于一個系統(tǒng)而言，多么龐大和高端并不是衡量成敗的指標，很多系統(tǒng)盲目追求高端導致后期維護和管理異常困難，最終被廢棄。所以資源管理系統(tǒng)要根據(jù)實際需要，既保證系統(tǒng)的安全，又要經(jīng)濟實惠；可發(fā)展性主要是指系統(tǒng)隨著技術的更新而不斷改進和擴展。

（二）計算機硬件資源管理系統(tǒng)的開發(fā)方式

目前計算機硬件資源管理系統(tǒng)的開發(fā)方式主要有四種形式，即購買現(xiàn)成軟件包、自行開發(fā)、委托開發(fā)和聯(lián)合開發(fā)。幾種方式的選擇需要綜合考慮企業(yè)的實力和環(huán)境，最主要的是企業(yè)的經(jīng)濟情況。購買現(xiàn)成軟件包是最直接的方式，一般是一些簡單的管理系統(tǒng)，而且都是通用軟件。優(yōu)點是時間短、費用少，但是需要二次設計，這就比較麻煩。自行開發(fā)需要企業(yè)有較強的系統(tǒng)分析和程序設計人員，還需要一支專業(yè)的維護隊伍，適合大型且安全性能要求高的企業(yè)和單位，例如研究所、計算機企業(yè)、重點大學等。優(yōu)點是自己開發(fā)費用節(jié)省，而且一般會比較適合本單位使用，方便后期維護。但是也可能個受制于自己業(yè)務而忽略系統(tǒng)的優(yōu)化性能。委托開發(fā)一般是企業(yè)沒有設計的專業(yè)人才，只能依托其他專業(yè)隊伍來完成，一般雙方會簽訂商業(yè)合同，保證雙方的利益。優(yōu)點是省事省時，開發(fā)的系統(tǒng)技術水平較高，缺點是費用高，系統(tǒng)維護需要開發(fā)單位的長期支持。聯(lián)合開發(fā)是介于自行開發(fā)和委托開發(fā)之間的一種方式。

（三）計算機硬件資源管理系統(tǒng)的設計策略

在設計策略上主要是注意開發(fā)的方法，根據(jù)對以往系統(tǒng)設計的分析，有幾種方法是不可行的：組織結構法，這種方法比較機械的劃分系統(tǒng)，沒有考慮系統(tǒng)的完整性；數(shù)據(jù)庫法，需要根據(jù)現(xiàn)有系統(tǒng)進行設計。目前比較好的設計方法有：自上而下的設計方法，這種方法從企業(yè)管理實際出發(fā)，從整體需求開始，逐漸將企業(yè)的需求從抽象到具體，逐步實現(xiàn)整個系統(tǒng)。而與之相反，自下而上的設計方法則是類似于搭積木的思想，逐層來實現(xiàn)系統(tǒng)。而現(xiàn)在這兩種方法總是結合使用，首先完成整個系統(tǒng)的邏輯模型，然后尋找最優(yōu)的物理模型，從邏輯模型到物理模型的實現(xiàn)就結合了自上而下和自下而上的設計思想。

三、局域網(wǎng)內計算機硬件資源管理系統(tǒng)的總體方案設計

篇(2)

關鍵詞：EDA技術；計算機專業(yè)；硬件體系；實驗教學

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A

1計算機硬件類實驗教學面臨的問題

計算機技術不斷進步與發(fā)展，若計算機硬件類實驗教學仍采用傳統(tǒng)的實驗教學模式和傳統(tǒng)的實驗平臺，開設自主性、綜合性、創(chuàng)新性實驗就面臨一些問題和困難。

1.1硬件設備投入高，硬件項目開發(fā)周期長

硬件實驗平臺的建設需要大量的資金投入，而且硬件類實驗消耗很大，需要持續(xù)的資金投入做保障。此外，硬件課程建設周期也較長，硬件實驗項目開發(fā)也非一蹴而就，實驗教師需要完備的理論知識和扎實的電子學知識，而且需要反復的實驗和長期的實踐，才能自如的設計實現(xiàn)，這一過程比掌握一門計算機語言或一種計算機軟件開發(fā)工具要難得多和慢得多。實驗設備的更新速度及實驗項目長周期開發(fā)難以滿足新技術、新方法的更新步伐。

1.2教學實驗臺的設計針對性強，硬件線路相對固定，實驗內容受硬件設計的制約

很多教學實驗臺的設計針對性強，是針對某門課程而開發(fā)設計的，硬件線路部分相對固定，其擴展性很有局限，更新實驗內容受硬件設計的制約。硬件實驗設備的高投入和實驗器件的大消耗，在沒有足夠資金投入的情況下，在現(xiàn)有硬件設備上進行實驗內容的更新，開設自主性、綜合性、創(chuàng)新性實驗難以實現(xiàn)。

1.3硬件實驗教學彼此脫節(jié)，缺乏系統(tǒng)化的實驗體系

計算機專業(yè)硬件類課程必修課程一般包括數(shù)字邏輯、計算機組成原理、計算機接口與通信技術、計算機體系結構、嵌入式系統(tǒng)設計，選修課程一般包括單片機原理及應用、數(shù)據(jù)采集、計算機控制技術等。這些課程之間彼此存在內在的聯(lián)系，學生通過這些課程的學習，應當能逐步建立起整個計算機系統(tǒng)設計的概念，掌握計算機系統(tǒng)的設計技術，掌握計算機的控制應用。但在具體課程和實驗安排中，卻往往忽略并割裂了這種內在聯(lián)系，實驗內容沒有從模塊化、系統(tǒng)化的角度整體考慮計算機系統(tǒng)設計和控制應用的要求。因此，分析這些課程之間的內在聯(lián)系，設計階段性、模塊化、系統(tǒng)化的實驗教學內容，建立計算機硬件實驗教學體系，對于培養(yǎng)學生的計算機系統(tǒng)設計能力和應用設計能力十分重要和必要。

2構建基于EDA技術的計算機硬件實驗教學體系

EDA技術的迅猛發(fā)展，以及可編程邏輯器件PLD的出現(xiàn)及不斷推舊出新，為解決上述矛盾提供了一個良好的契機。EDA技術不僅是一種先進的硬件設計技術，而且將在計算機專業(yè)的硬件體系實驗教學中發(fā)揮其重要作用。采用EDA技術可以實現(xiàn)硬件設計軟件化，其實以軟件實驗替代硬件實驗的方法也將是計算機硬件設計技術的發(fā)展方向，在美國一些著名大學的計算機硬件實驗室，包括計算機組成原理實驗早已不用那種傳統(tǒng)接插式箱式實驗臺，采用EDA技術進行硬件實驗，通過可編程邏輯器件進行修改和重構，實現(xiàn)系統(tǒng)編程和硬件邏輯設計的軟件化，設計方法較靈活。由于所有的實驗都在計算機上利用軟件來完成,不需連接導線，修改測試極為方便，可大大提高實驗效率。與通常的實驗手段相比，“軟件化”實驗無器件損耗，可節(jié)省實驗經(jīng)費，并減輕實驗管理人員的維護工作量。采用EDA技術將為學生進行自主實驗、綜合實驗和創(chuàng)新實驗提供廣闊的發(fā)展空間的同時，全面提高學生工程實踐能力和學習硬件設計的興趣。因此，構建EDA技術貫穿于計算機硬件實驗教學體系十分必要。

2.1研究計算機專業(yè)硬件類課程之間的關系，設計遞進層次的實驗結構

要合理設置計算機實驗課的結構，在強調計算機實驗課之間的邏輯順序的同時，注意知識內容的相互銜接，上下呼應，以保證學生知識的增長、學生能力的發(fā)展和社會需求三者之間的統(tǒng)一。建立基于EDA技術的基礎設計、綜合設計、應用研究設計三個遞進層次的實驗結構。

基礎設計：主要掌握基本技能、基本方法的運用，加深對理論知識理解。例如，數(shù)字邏輯實驗課程中組合邏輯和時序邏輯電路的設計，計算機組成原理實驗課程中功能部件的設計，計算機接口實驗課程中I/O接口部件的設計，學生用EDA軟件原理圖和硬件描述語言的方法在設計或描述這些功能時，必須清楚部件的結構與性能，充分理解理論知識。以基礎設計實驗替代驗證性實驗不僅讓學生掌握基本技能和方法，更能透徹理解理論知識。

綜合設計：綜合所學的知識，應用現(xiàn)代化的設計思想，設計計算機的硬件系統(tǒng)。如將計算機組成原理、計算機接口技術與計算機體系結構實驗課程結合，學生用硬件描述語言完成中斷控制器、總線控制器的設計，及RISC、CISC的CPU優(yōu)化設計。綜合設計實驗可以在單科單個實驗的基礎上，進一步將計算機硬件課程的實驗內容打通，建立統(tǒng)一的平臺，完成多科目的綜合應用。實現(xiàn)更加復雜的計算機硬件系統(tǒng)的設計，達到對整個計算機硬件知識的融會貫通。

應用研究設計：進行軟、硬件綜合設計，能夠根據(jù)需要設計出一定規(guī)模的計算機硬件應用系統(tǒng)實例，此時的計算機硬件實驗就不僅僅是單個或綜合的實驗教學了，而是一個總的計算機硬件應用系統(tǒng)的設計項目或軟、硬件綜合設計。學生以接近于實際應用環(huán)境，完成高質量綜合設計為訓練手段，使學生建立系統(tǒng)的概念與工程的概念。如基于SOPC的嵌入式設計項目，以掌握計算機硬件結構與應用系統(tǒng)設計作為主要訓練目的，使學生對計算機的整個硬件系統(tǒng)、軟件環(huán)境有較全面、較系統(tǒng)的掌握，才能完成設計任務。

2.2以EDA技術為紐帶構建階段性、層次化的實驗教學體系

仔細研究計算機專業(yè)硬件類課程之間的關系，構建階段性、層次化、系統(tǒng)化的實驗體系。EDA技術好比紐帶，將那些分散的計算機專業(yè)硬件類課程有機地連接起來。具體可構建如下幾個層次的實驗:

(1) 數(shù)字邏輯層次實驗

完成常用組合邏輯和時序邏輯電路的設計，以及具有一定實用功能的邏輯系統(tǒng)的實驗。通過這些實驗使學生熟悉EDA設計的的全過程。

(2) 計算機組成原理層次實驗

主要完成運算器、存儲器、CPU等大規(guī)模器件的設計，通過計算機的功能部件或整個計算機系統(tǒng)的設計實現(xiàn)過程，鍛煉學生的工程實踐能力。

(3) 計算機接口與通信技術層次實驗

完成計算機I/O接口部件的設計，側重于硬件邏輯實現(xiàn)，如定時/計數(shù)器、中斷控制器、DMA 控制器、并行接口、串行接口和VGA顯示器的控制電路等。

(4) 計算機體系結構層次實驗

完成諸如RISC、CISC和總線控制器等的設計，實現(xiàn)計算機的各種組成部件或整機系統(tǒng)，追求結構的優(yōu)化和性能的提高，培養(yǎng)學生進行性能分析和測試的能力。

(5) 嵌入式計算機系統(tǒng)層次

主要完成嵌入式系統(tǒng)的硬件、軟件的設計和軟硬件綜合設計、多機容錯系統(tǒng)設計、多機并行算法設計等，使學生能熟練進行嵌入式系統(tǒng)應用程序開發(fā)和運用嵌入式操作系統(tǒng)進行任務調度和管理，最終設計出一個完整的嵌入式系統(tǒng)。

3實現(xiàn)基于EDA技術的計算機硬件實驗體系的措施

3.1增設EDA技術課程是當務之急

EDA技術課程以應用為主，主要介紹當前可編程邏輯器件PLD設計的主導思想和設計方法，以及PLD的體系結構、硬件描述語言HDL、EDA開發(fā)工具和數(shù)字系統(tǒng)的設計方法。實驗教學是EDA課程的一個重要實踐環(huán)節(jié)，通過一系列由淺入深的、不同層次(如基礎設計型、綜合設計型、應用研究型)的實驗，學生可在較短時間內掌握EDA技術的原理和方法，熟悉EDA設計的全過程。

EDA是以PLD及其開發(fā)板為硬件平臺，以硬件描述語言HDL和EDA技術為開發(fā)工具，以軟件設計的方法實現(xiàn)硬件的功能。EDA課程的意義不僅僅在于教會學生掌握某種HDL語言和某種EDA工具的使用，更重要的是引導學生掌握現(xiàn)代數(shù)字系統(tǒng)設計的方法與思想，能夠用形式化的方法來描述硬件電路，并能綜合運用先進的EDA技術對設計進行仿真、綜合和測試、驗證，從而培養(yǎng)和提高學生的硬件設計能力。國外加州大學伯克利分校、斯坦福大學、威斯康辛大學等高校早已經(jīng)在計算機專業(yè)應用EDA技術進行數(shù)字系統(tǒng)的設計和CPU的設計。國內著名高校近年也在計算機專業(yè)開設了EDA技術課程，開始應用EDA技術進行計算機系統(tǒng)的設計。在計算機領域應用EDA技術是計算機硬件設計技術的發(fā)展方向，對于還沒有開設EDA技術課程或在計算機硬件系統(tǒng)設計還不能自如應用EDA技術的計算機專業(yè)，應該盡早增設EDA技術課程。

3.2精選實驗內容，優(yōu)化實驗設置

精選一些基本的實驗作為計算機實驗的必修內容。在內容選取上，可以打破傳統(tǒng)的模式，如以基礎設計替代驗證性實驗，實驗內容以訓練的性質、層次進行分類。在實驗類型的設計上，強調實驗項目的設計，擬定方案、調試方法等由學生獨立完成，使學生在基礎知識、基本方法和基本技能上得到系統(tǒng)的訓練，提高學生的主動性。

實驗教學項目的設計，應開展多種類型、多種層次、多種目的實驗，如基礎設計型、綜合設計型、創(chuàng)新設計型或應用研究型。合理設置計算機實驗課的結構，注意知識內容的相互銜接，前后呼應。如在計算機組成原理層次實驗，學生需掌握EDA技術的原理和方法，熟悉EDA設計的全過程；在嵌入式計算機系統(tǒng)層次實驗，學生需掌握嵌入式處理器組織結構，如NiosII CPU軟核或MicroBlaze CPU軟核。

3.3抓好計算機硬件師資隊伍建設

要培養(yǎng)高質量的學生，就必須有高水平的教師。教師是實踐教學改革的關鍵，其知識結構、業(yè)務素質、實踐能力、敬業(yè)精神將影響學生久遠。從事計算機硬件教學的教師需要具備豐富的計算機系統(tǒng)知識、扎實的理論功底、一定的工程實踐經(jīng)驗。值得思考的是，在當今實踐教學內容更新迅速，實踐教學指導難度加大，社會用人單位急需實踐能力強的應用型人才的情況下，高等工科院校的實踐教學教師仍然被定義為“教輔人員”，在崗位津貼、晉升職稱、項目申報等方面仍然處于弱勢地位。這種現(xiàn)象與重視實踐教學和提高人才培養(yǎng)質量并不合諧一致。需要盡快轉變傳統(tǒng)的觀念，抓好計算機硬件師資隊伍建設，一方面積極引進計算機硬件人才；另一方面定期進行新技術培訓、實踐教學方法培訓；此外，加強與企業(yè)單位橫向合作，鼓勵老師走向社會，多參加科研項目的研究，不斷更新知識，提高業(yè)務水平，為實踐教學改革與應用型人才培養(yǎng)打下堅實的基礎。

3.4建立開放式EDA實驗室

可編程片上系統(tǒng)SOPC(System On a Programmable Chip)使得在一個芯片上實現(xiàn)一個完整的計算機系統(tǒng)成為可能。SOPC集成了硬核或軟核CPU、DSP、存儲器、I/O及可編程邏輯，采用基于SOPC的實驗平臺，使學生調試、驗證自己的設計項目成為可能，為學生的自主實驗提供廣闊的發(fā)展空間。比如軟硬件協(xié)同設計實驗，面向DSP等實際應用的實驗，基于SOPC嵌入式系統(tǒng)設計實驗等，使學生能夠應用EDA技術完成大型硬件的原型設計，或進行創(chuàng)新性課題的研究。

由于PLD自身的特點，學生最初完全可以在計算機上借助于EDA工具完成設計輸入、編譯、仿真和綜合，這樣學生在普通的計算機上即可完成PLD設計的大部分工作，最后再到EDA實驗室進行編程下載和驗證。借助EDA技術學生能完成涉及多門硬件類課程的實驗，在不同的學習階段，學生學習了相應的硬件課程后，就可以采用EDA技術，自行設計與本課程相關的實驗設計或復雜應用系統(tǒng)設計。

采用這種模式開設硬件系列實驗，建立一個一定規(guī)模的EDA實驗室，配備一定數(shù)量的SOPC實驗臺和配套的計算機。這并不需要很大的實驗室，也無須與學生規(guī)模相配套的實驗設備，在計算機上安裝各種成熟高效的EDA工具，實驗室作為開放式實驗室，可以是實驗時間開放和實驗內容開放，為計算機專業(yè)學生提供一個良好的硬件環(huán)境和軟件環(huán)境。EDA技術的應用貫穿于計算機硬件體系實驗教學，學生的自主設計能力和創(chuàng)新意識將得到極大提高，這無疑對培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識的人才有著重要的作用。

4結束語

計算機科學是一門實踐性很強且發(fā)展迅猛的學科，實踐環(huán)節(jié)是計算機學科建設與發(fā)展的重要組成部分。構建合理

的計算機硬件實驗體系，對培養(yǎng)學生良好的計算機硬件基礎，提高學生設計、應用計算機的能力至關重要。構建系統(tǒng)的EDA技術的實驗教學體系，實行開放式實驗教學，有利于增加新技術、新方法的實踐應用；有利于隨時更新實驗內容，開設自主性、綜合性、創(chuàng)新性實驗。建立EDA技術的實驗教學體系必將極大地推進計算機專業(yè)硬件實驗教學內容和教學形式的改革，為創(chuàng)新人才的脫穎而出創(chuàng)造條件。

參考文獻：

[1] 萬曉冬,王友仁等. 計算機硬件系列課程體系改革探討[J]. 電氣電子教學學報,2007,(2):4-6.

[2] 鄭秋梅. 計算機專業(yè)硬件系列課程的改革與實踐[J]. 石油教育,2002,(2):69-71.

[3] 艾明晶. EDA課程在計算機專業(yè)硬件體系實驗教學中的作用[J]. 實驗技術與管理,2005,(10):88-91.

[4] 徐煜明. 計算機專業(yè)硬件教學的研究與改革[J]. 常州工學院學報,2007,(3):83-86.

篇(3)

【關鍵詞】計算機硬件設計；EDA技術；實踐分析

前言

電子設計從手工設計逐步走向了自動化設計，它的發(fā)展以EDA技術的發(fā)展為主要標志。EDA技術以計算機為操作工具，融合了最新的應用電子技術、計算機技術和智能化技術的成果，并且將設計人員從繁重且重復的勞動中解脫出來，使得電子產(chǎn)品的設計效率提升了。

1EDA技術概述

1.1EDA技術的基本內容

在沒有EDA技術的時代，計算機硬件的設計需要通過人工手動完成集成電路的設計、布線等工作。而隨著集成線路復雜程度的增加，基于手工的設計方式已經(jīng)無法滿足工作需求。因而人們開始尋求一種更為高效的硬件設計方式。EDA技術的誕生，成功改變了這一情況。它以計算機為操作工具，讓學生可以在軟件平臺上，通過軟件化的設計方式來描述計算機硬件。由計算機代替人工完成邏輯編譯、優(yōu)化、布線、仿真等工作。整個過程是自動的，直到能夠完成對既定芯片的適配編譯、邏輯映射和編程下載等工作[1]。

1.2一般設計流程

它創(chuàng)新性的顛覆了傳統(tǒng)電子產(chǎn)品的設計方式。將設計的順序從由下至上翻轉過來。這使得硬件設計者能夠從更為宏觀的角度去掌控產(chǎn)品的開發(fā)。包括設計的質量、成本、功能需求、研發(fā)周期等。在擁有比較全面的宏觀分析后，從系統(tǒng)設計出發(fā)，進行頂層功能模塊的解構和劃分。并能夠按照方框圖系統(tǒng)級的次序逐級完成仿真糾錯和驗證。從而能夠使設計問題更早的被凸顯出來。當所有的仿真和驗證確認無誤后，再用邏輯綜合優(yōu)化工具的門級邏輯電路的網(wǎng)表來實現(xiàn)硬件的物理級呈現(xiàn)。通過該項技術的應用，將設計者的設計強度減輕，僅需要通過軟件平臺，就可以實現(xiàn)硬件的電路設計和功能仿真。整體的設計效率被大幅度提升。硬件設計流程如圖1所示：

2基于EDA技術的計算機硬件設計的實踐探究

本文以可編程器件開發(fā)工具MAX+PLUSⅡ為開發(fā)平臺設計，它的運行速度快，界面統(tǒng)一，功能集中。同時該開發(fā)平臺具備十分完整的可編程邏輯設計環(huán)境，能夠完成從指標設計、輸入、編輯綜合處理、校驗直至編程下載的EDA設計的全過程。設計者可以按工作流程選用工作模塊。適用于多平臺操作，是一種理想的開發(fā)平臺。本部分就計算機的基本硬件之一通用異步收發(fā)傳輸器基于EDA技術的設計實現(xiàn)進行了簡要的闡述。

2.1UART的基本介紹

通用異步收發(fā)器（UART），是計算機中不可缺少的組成部分，它是一種短距離串行傳輸接口。能夠作為微機與下位機的通訊串口，來實現(xiàn)有效通訊。根據(jù)當前的計算機運行機制，需要進行數(shù)據(jù)的交換和傳輸。但是并行數(shù)據(jù)并不能夠直接發(fā)送到調至解調器中，而必須要經(jīng)過異步傳輸才能夠解決。UART就是此過程的必要部件。它將信息有序的發(fā)送到調制解調器中，實現(xiàn)計算機的正常運轉。

2.2硬件設計

在進行硬件設計時，考慮各項功能模塊的調試工作，設置了三個按鍵輸入來實現(xiàn)UART的復位、接收和發(fā)送數(shù)據(jù)功能的啟動。整體硬件結構如圖2所示。

2.3模塊設計

（1）基本設計思路UART在工作中主要涉及兩個過程，發(fā)生和接收。在設計時，考慮模塊化的方式來進行設計。發(fā)生的過程即并行數(shù)據(jù)的準備階段，UART按照既定的格式，將信號進行轉換。在此過程中涉及到關鍵的時鐘信號。需要通過波特率發(fā)生器來產(chǎn)生與本地系統(tǒng)同步的時鐘信號。而接收的過程，就是在信號轉換成RXD串行信號后，轉換成調制解調器需要的并行數(shù)據(jù)信號。在整個進程中，由于本地時鐘信號與UART的時鐘信號會產(chǎn)生一定的延遲和誤差。當這種誤差產(chǎn)生持續(xù)性的積累時，會產(chǎn)生接收偏差。使得UARD的功能不能夠被順利的實現(xiàn)。因此，在進行設計時，需要采用一個遠遠高于波特率的本地時鐘信號對輸入信號RXD不斷地采樣，來保持工作過程中UARTDE接收和發(fā)生不會出現(xiàn)步調不一致。（2）奇偶校驗位發(fā)生器模塊設計奇偶校驗是一種校驗代碼傳輸正確性的方法，以保證串行數(shù)據(jù)的準確性。在基于EDA技術進行UART奇偶校驗位發(fā)生器設計需要考慮幾個關鍵點。一是該模塊能夠執(zhí)行奇偶校驗規(guī)則，正確的選擇數(shù)據(jù)。從而實現(xiàn)系統(tǒng)既定二進制數(shù)據(jù)與輸入的串行數(shù)據(jù)校驗位的合理比較。驗證輸入的正確性。二是該模塊必須要滿足計算機功能的持續(xù)拓展性。在計算機工作中，會產(chǎn)生不確定的并行校驗位的增加。那么該模塊應該能在后續(xù)定義的規(guī)則基礎上進行校驗位的添加。對已經(jīng)設計完成的奇偶校驗位發(fā)生器模塊采用EDA的工具mod-elsim12.0進行功能的仿真，對仿真結果進行詳細的分析，以確保所有期望的功能都已經(jīng)實現(xiàn)，對于發(fā)生問題的地方及時進行修訂。（3）波特率發(fā)生器模塊設計此模塊的主要功能就是能夠根據(jù)時鐘的頻率和既定的波特率來計算出波特分頻因子。分頻因子就是分頻數(shù)。對于波特率發(fā)生器的系數(shù)一般在現(xiàn)場可編程門陣列實現(xiàn)時基本上是固定的，但是當實現(xiàn)出現(xiàn)變化時，波特發(fā)生器的系數(shù)就要發(fā)生改變。在UART中采用的是專用的芯片，使得波特率的改變變得比較困難，需要加上相應的接口來實現(xiàn)波特率的變動。在使用硬件描述語言的parameter語句（VerilogHDL）或者Generic語句（VDHL）就可以實現(xiàn)UART專用芯片的波特率的改變。那么就不需要通過后續(xù)的接口添加來改變系數(shù)，也就減少了設計和調試的難度。該發(fā)生器的分頻時鐘與波特時鐘的頻率比設置為16:1.那么信號采樣的準確性就會增高，使接收和發(fā)生保持在同一步調上[2]。（4）頂層模塊設計UART頂層模塊是硬件的綜合模塊。它涵蓋硬件中全部接口定義。主要是為了接收和發(fā)生與其他模塊的通訊和連接。若通用異步收發(fā)器的波特率為9600bit/s，分頻因子則為9600*16*2。運用EDA仿真軟件，在進行發(fā)送功能仿真時將能夠得到相應的仿真結果。對該模塊的仿真結果進行詳細分析的時候可以發(fā)現(xiàn)，等待發(fā)送的數(shù)據(jù)在接觸發(fā)生信號后，其串行信號發(fā)生了改變，由01010101001010101[3]。利用EDA技術進行UART的實際，能夠實現(xiàn)利異步串行通信功能，同時可以利用EDA仿真工具就功能模塊進行分別和整體的仿真校驗，解決了計算機硬件設計問題發(fā)現(xiàn)晚的劣勢，能夠在設計的過程中及時調整設計方案。

3結束語

EDA技術是計算機硬件設計向軟件化轉變的重要標志，它為計算機硬件設計提供了全新的思路。這種設計方式使得計算機的硬件設計具備可視性、直觀性，且可以在設計過程中進行實時的控制和調整，解決了復雜電路設計問題發(fā)現(xiàn)滯后的問題。

參考文獻

[1]曲行柱.淺析EDA技術在計算機硬件設計中的應用[J].祖國,2016(21):288-288.

[2]徐迪.EDA技術在計算機硬件中的應用[J].數(shù)字技術與應用,2015(8):216-216.

篇(4)

關鍵詞：計算機硬件 日常管理維護 故障檢修

中圖分類號：TP307 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）03（b）-0084-02

1 計算機硬件的構成

在計算機硬件當中，主要包括控制設備、運算設備、輸入設備、輸出設備、輔助設備、存儲設備等。其中，控制設備主要對計算機的運行進行指導和控制。運算設備主要是指計算機處理器，其作用是對信息進行計算、加工和整理。攝入設備主要包括鼠標、鍵盤，以及其他一些外接輸入設備，負責將信息輸入和存儲在計算機當中。輸出設備包括聲卡、顯卡、顯示器、掃描儀、打印機等，通過這些設備將信息從計算機中輸出出來。輔助設備主要包括耳機、攝像頭、話筒等一些輔助功能的外接設備。存儲設備主要包括磁盤、優(yōu)盤、硬盤等，負責存儲計算機中的信息。這些設備共同組成了計算機硬件系統(tǒng)，在計算機運行中相互配合發(fā)生作用，從而支持計算機的運行。

2 計算機硬件的日常維護

在計算機硬件的日常維護中，對于其運行環(huán)境應當加以注意，不能讓其在充滿粉塵的環(huán)境中運行和工作，否則將會極大地損壞計算機電路板。每隔一個月左右，應當對計算機機箱中的灰塵進行一次清理。同時，要注重日常使用中的清潔保持，例如風扇、風道、插座、接頭、以及集成電路和元器件的引腳等位置，都應當進行定期清理和檢查。在清潔過程中，應當選擇防靜電的清潔工具，防止產(chǎn)生靜電吸附灰塵。如果使用了金屬材質的清潔工具，應當在清潔之前斷開計算機電源，同時做好釋放靜電的措施。在清潔顯示器的時候，不能使用化學溶劑、酒精等清潔液，防止破壞顯示器。

計算機硬件的存放溫度應當控制在5℃～40℃之間，在運行過程中，盡量保證15℃～30℃的工作環(huán)境溫度，從而確保計算機硬件的安全運行。在計算機集成電路中，運行過程中會產(chǎn)生較多的熱量，因此要確保風扇的正常運轉和機箱的良好散熱，防止熱量積聚對硬件造成損害或燒毀。計算機硬件運行對于濕度也有相應的要求，如果空氣濕度過高，將會加快電器件和線路板的生銹腐蝕，從而接觸不良或短路。如果空氣濕度過低，還會累計過多的靜電，對集成電路造成損傷。因此，在計算機硬件的運行過程中，應當對其工作環(huán)境進行良好的控制，從而達到日常維護的目的。

3 計算機硬件的故障檢修

3.1 計算機硬件故障的分類

計算機硬件常見的故障主要包括前期故障、中期故障、后期故障等類型。其中，前期故障主要是硬件質量、硬件工藝等方面的問題。中期故障主要是在計算機硬件運行一段時間之后，由于元器件質量問題所引發(fā)的故障。后期故障則主要是由于設備和元器件老化、損耗所造成的影響。

3.2 計算機硬件故障的原因

外部原因、內部原因、人為原因等，都有可能引發(fā)計算機硬件故障。其中外部原因主要是指在計算機硬件的運行過程中，一些外部環(huán)境和影響對其造成的損害。例如計算機運行中電壓不穩(wěn)、使用老化的計算機元器件等問題，都會引發(fā)計算機硬件故障。內部原因主要包括計算機硬件質量差、性能不佳等造成的使用壽命縮短，進而引發(fā)硬件故障。人為原因主要是由于人為的拆裝、改造所造成的硬件損壞或硬件故障。

3.3 計算機硬件故障的檢修

在計算機硬件的檢修當中，主要包括常規(guī)硬件檢查、故障現(xiàn)象觀察、硬件插拔替換、系統(tǒng)最小化、軟件檢測法、以及其他一些檢修方法。在實際檢修過程中，先斷開計算機電源，然后檢查硬件是否存在形變、磨損、破壞、斷路、燒毀等問題。之后接通電源，觀察是否產(chǎn)生異味、火星等現(xiàn)象。同時，檢查硬件之間是否存在短路、漏電、斷線等故障問題。如果熟悉和了解計算機硬件的結構和電路特點，可采用電壓法或電阻法進行檢查，從而觀察故障的直接表現(xiàn)。初步判斷可能發(fā)生故障的硬件，然后使用完好的硬件逐個替換，從而發(fā)現(xiàn)真正發(fā)生故障的硬件，并進行更換。此外，還可以利用專用的硬件檢測軟件，對計算機各個硬件進行檢查，從而快速、直觀地發(fā)現(xiàn)具體的硬件故障問題，并且采取相應的措施進行維修或更換。

第一，CPU故障。CPU是整個計算機的核心之一，只要計算機處于運行狀態(tài)，CPU都處在高溫的狀態(tài)。所以對于CPU常出現(xiàn)的故障就是因為過熱而導致的相關問題。對于這種情況來說，應當采取各種積極有效的措施來降低CPU工作時的溫度：必須安裝散熱風扇，并且進行定期地清理，確保風扇能夠正常運行，起到應有的散熱效果；應當安裝一些可以智能控制CPU工作和休眠的軟件，實現(xiàn)CPU溫度的降低；在涂硅膠的時候應當掌握厚度，不能過薄，起不到散熱效果，也不能過厚，會與灰塵結合反而影響散熱。第二，硬盤故障。硬盤是計算機存儲的載體，也是計算機運行的基礎之一，計算機的系統(tǒng)和數(shù)據(jù)的存儲都是借助硬盤來實現(xiàn)的。硬盤故障的常見處理方法為：觀察硬盤的指示燈是否正常亮起，指示燈異常情況應當考慮線路連接的問題；在日常運行中，應當定期整理硬盤碎片；對于中毒或者中木馬的硬盤分區(qū)，應當及時進行硬盤的格式化來處理。第三，內存故障。與硬盤不同，內存并不需要將數(shù)據(jù)進行永久性的輸入、記錄和輸出，它僅僅起到確保計算機正常、流暢運行的作用。內存出現(xiàn)故障，輕則藍屏、卡頓，此時通過重啟電源等方式就可以解決；重則導致整個計算機系統(tǒng)癱瘓，此時需要進行內存的插拔或者更換。需要特別注意的是，內存條與主板需要非常契合的兼容性，當下很多具有一定計算機基礎的人往往過分追求配置而忽略了兼容性，從而導致各種內存故障的產(chǎn)生。

4 結語

當前計算機已經(jīng)廣泛應用于各行各業(yè)，也成為了人們日常生活中最不可或缺的重要組成部分之一。人們不需要掌握非常專業(yè)的計算機操作和維修技能，但是面對著一些常見的硬件故障應當能夠及時地識別和處理，盡可能避免故障對人們生產(chǎn)和生活的影響。當然，計算機技術作為一項不斷發(fā)展、不斷創(chuàng)新的技術，無論是硬件還是軟件都在持續(xù)不斷的開發(fā)之中，各種新的故障、頑固的故障等會越來越多地出現(xiàn)。人們需要不斷摸索、不斷分析、積累經(jīng)驗，才能夠借助于計算機獲得更好的服務，為認識世界、改造世界提供更加強大的助力。

參考文獻

[1] 郝帥.計算機硬件管理與維護探討[J].信息安全與技術，2011（10）：111-113.

[2] 李克鋒.計算機硬件全面維護的原則與方法探析[J].電腦編程技巧與維護，2012（8）：120-121.

篇(5)

關鍵詞:計算機;硬件組裝;虛擬現(xiàn)實技術;設計;應用

受高校計算機教學中，硬件設備的不完善及更新速度慢等因素的影響，計算機硬件組裝與維護教學與計算機硬件的實際發(fā)展速度不匹配，對學生的實際操作需求難以滿足，因此，有必要在高校計算機教學中，借助計算機硬件組裝虛擬實驗系統(tǒng)，對教學過程中相關的硬件組裝問題利用多種技術方法進行輔助演示，學生通過對演示方法直觀的進行觀看和學習，其操作能力會進一步得到提高。本文主要借助3D技術、網(wǎng)絡技術，對高校計算機硬件教學通過構建虛擬平臺，為學生提供更好的學習途徑，虛擬系統(tǒng)的操作簡單，適應性較強，在實際教學中發(fā)揮了重要的作用。

一、系統(tǒng)設計構思

(一)功能介紹

基于教材內容，本文所涉及的虛擬實驗系統(tǒng)按照課程內容由淺入深、循序漸進對學習環(huán)境進行虛擬，在學習過程中，學生可以從不同的角度對計算機相關硬件模型利用3D技術進行觀看和瀏覽，在具體操作中，對硬件參數(shù)及性能的優(yōu)化配置，讓學生可虛擬操作計算機各個部件的拆卸安裝等操作。學生在操作過程中如果與到計算機硬件組裝中的常見問題或故障時，系統(tǒng)會自動給出解決問題的方法，學生可根據(jù)系統(tǒng)提示對錯誤位置快速做出判斷，并按照系統(tǒng)提示繼續(xù)進行操作。

(二)設計原則

實用性是計算機硬件組裝虛擬實驗系統(tǒng)設計中的首要原則，要能夠確保學生在學習過程中有效的利用，對系統(tǒng)的安全、逼真、易用、共享、交互及擴展等性能要充分進行考慮。安全性指的是對用戶操作系統(tǒng)的權限進行控制，并對數(shù)據(jù)增加備份的功能，避免學生操作過程中誤操作導致數(shù)據(jù)丟失;逼真性指的是系統(tǒng)在操作過程中與實際操作非常相似，對計算機硬件可以借助3D技術構建對應的模型，學生在學習中可以融入到虛擬的實驗場景中進行操作;易用性是為方便學生對系統(tǒng)容易了解，且便于學生操作，能夠讓學生依據(jù)教材逐漸對系統(tǒng)熟練操作;共享性指的是師生之間、學生之間在學習的過程中，可以通過網(wǎng)絡平臺實現(xiàn)學習信息的傳輸與交流，彼此可對信息進行共享，可通過遠程方式使學生之間進行交流，方便教師進行指導;交互性是指用戶與系統(tǒng)之間通過各種傳輸裝置，如鍵盤、鼠標等進行交互，提高了人機交流的效果，同時可借助觸摸屏、手柄等與設備進行和諧的交互;擴展性是指，該系統(tǒng)中的硬件模型隨著計算機硬件技術的發(fā)展，能夠方便的加入更多新的硬件元素，借助系統(tǒng)擴展性能，學生能夠對更多新的技術有所了解，在計算機硬件技術的發(fā)展中學習更多的前沿技術。

(三)運行環(huán)境搭建

采用Quest3D技術作為本文設計的計算機硬件組裝虛擬實驗系統(tǒng)的開發(fā)工具，建模采用Sketchup軟件與3DMAX軟件，采用MySql數(shù)據(jù)庫進行數(shù)據(jù)存儲。

二、計算機硬件組裝虛擬實驗系統(tǒng)設計

(一)系統(tǒng)結構設計

對該系統(tǒng)設計的時候，系統(tǒng)結構應用C/S架構，包含系統(tǒng)服務器、數(shù)據(jù)庫、用戶和共享網(wǎng)絡，共享網(wǎng)絡將這幾部分連接在一起。首先，構建虛擬實驗系統(tǒng)，在服務器端借助Quest3D軟件完成，實現(xiàn)對用戶操作數(shù)據(jù)進行存儲的目的;通過QuestViewer，用戶在客戶端對硬件組裝虛擬應用程序進行執(zhí)行，從而對計算機硬件組裝的三維模擬瀏覽、演示及操作執(zhí)行完成;對于共享網(wǎng)絡而言，有兩種選擇，一種是可應用互聯(lián)網(wǎng)，另一種是可構建機房局域網(wǎng)。此外，系統(tǒng)可以對數(shù)據(jù)庫的最新數(shù)據(jù)進行下載，具有更新功能，對參數(shù)、型號等虛擬硬件進行更新。

(二)系統(tǒng)設計流程

在對該系統(tǒng)進行流程設計的時候，主要依據(jù)的是計算機硬件組裝教材的具體內容，對學生的實際需求進行分析，進行人機交互設計及性能測試、虛擬硬件模型設計及動畫制作，完成系統(tǒng)流程設計。需要注意的是，在對需求進行分析的過程中，要將教學大綱及學生學習的特點結合在內，先對系統(tǒng)的功能模塊詳細確定，對系統(tǒng)各種功能與權限合理的進行劃分;在設計相關硬件的接口、模型及參數(shù)的時候，對3DWarehouse等模型庫內已經(jīng)存儲的現(xiàn)成硬件模型直接進行調用，減少了不必要的系統(tǒng)開發(fā)時間，有效的提高了系統(tǒng)開發(fā)的效率;在對一些現(xiàn)有模型進行修改的設計或需要細致處理的模型設計中，可以使用Sketchup工具來完成，具有較好的操作便捷性，此外，對模型也可以采用3DMAX軟件重新制作，再使用Deepexploration軟件對制作好的初始模型進行后續(xù)優(yōu)化處理，使模型的參數(shù)、精度與現(xiàn)實硬件產(chǎn)品更加的統(tǒng)一;利用Quest3D軟件進行虛擬現(xiàn)實，建立人機交互硬件組裝場景，對人與系統(tǒng)的交互功能進行設計與完成。所有流程設計完成以后，對系統(tǒng)功能進行綜合測試，測試中對發(fā)現(xiàn)的問題進行改進與完善。

(三)系統(tǒng)模塊設計

按照計算機硬件組裝虛擬實驗系統(tǒng)的功能與架構進行分析，可以將系統(tǒng)模塊劃分為多個子模塊，包含理論知識、技能訓練與系統(tǒng)管理幾個部分。首先，在線管硬件理論知識的學習中，該模塊借助圖片、文字等說明形式為學生提供了大量的硬件知識，通過對該模塊的操作，學生從客戶端對任意硬件模型從多個角度進行瀏覽，在模型既定位置，鼠標移動到該位置后，會將該部分硬件的信息參數(shù)顯示出來，并匹配相應的文字說明。該模塊的主要功能在提高學生的理論知識學習水平，對計算機模型加強瀏覽。其次，技能訓練模塊，在該模塊中，更重要的是將人機互動的模式體現(xiàn)了出來，系統(tǒng)中包含有圖片、視頻等元素，學生可在該模塊中實現(xiàn)虛擬實驗計算機硬件的組裝與匹配等，并且系統(tǒng)可根據(jù)學生的實際操作情況將最優(yōu)的選擇和匹配結果給出來，讓學生進行查看。最后，系統(tǒng)管理模塊，管理模塊主要的作用就是對系統(tǒng)各構成部分進行有效的管理，針對的是系統(tǒng)的安全運行、用戶操作及系統(tǒng)功能進行管理，管理人員對登陸系統(tǒng)的用戶可進行增加或刪除等措施，及時對硬件模型進行更新，對系統(tǒng)中的各種數(shù)據(jù)可以進行備份，并且具有監(jiān)控的功能，確保的系統(tǒng)的安全運行。

三、計算機硬件組裝虛擬實驗系統(tǒng)的實現(xiàn)

(一)交互界面的實現(xiàn)

在系統(tǒng)交互界面中，系統(tǒng)以導航欄的方式能夠讓用戶對系統(tǒng)菜單內的各種功能快速熟悉，在系統(tǒng)界面的頂部設計快捷菜單，顯示模式采用隱形樹形結構，主界面頂部顯示一級分類，二級分類隱藏在一級分類中，三級分類隱藏在二級分類中，將一級分類用鼠標點擊一下，即可將二級分類菜單拉出，如果二級分類中標有“”符號，則表明該項中包含三級分類，對該符號用鼠標點擊一次，即可將三級分類中的項目拉出。用戶用鼠標點擊各項功能時，主畫面區(qū)顯示硬件3S圖像，通過鼠標、鍵盤對主畫面區(qū)顯示的3D硬件圖可進行放大或縮小、翻轉、移動等操作，學生可對硬件的細節(jié)部分清楚的查看，并可通過視頻的形式進行觀看硬件組裝中遇到的一些問題，提高學習的效果。

(二)主功能實現(xiàn)

系統(tǒng)中，用戶登錄模塊的功能非常重要，該模塊主要采用Quest3D中的DBValue、DBQuery等連接信道，與數(shù)據(jù)庫內用戶信息進行匹配和確認后才能進入到系統(tǒng)中;然后，在操作界面中，動畫試驗功能則是在虛擬環(huán)境下系統(tǒng)可以采用動畫的形式將學生對硬件的操作與組裝情況進行觀察，該功能的實現(xiàn)需要調用Quest3D中的信道來實現(xiàn);對硬件組裝用戶在進行虛擬練習的功能中主要通過Quest3D中的setvalue、expressionvalue及userinput節(jié)點實現(xiàn);如果遇到新硬件，系統(tǒng)可將該硬件的參數(shù)、圖片添加到系統(tǒng)中，然后將該硬件的數(shù)據(jù)存儲的模型數(shù)據(jù)庫內。

(三)故障排除與交互實現(xiàn)

在實際教學應用中，學生在計算機硬件組裝虛擬實驗系統(tǒng)中具體操作的過程中，如果存在誤操作，系統(tǒng)會彈出錯誤提示，如:學生對計算機硬件組裝完成以后，進行模擬開機的時候，彈出開機錯誤，顯示聲卡錯誤、顯卡錯誤或內存條錯誤等信息。該功能也采用樹形結構實現(xiàn)，并且將相應的節(jié)點加入其中，可幫助學生快速識別故障位置，任一節(jié)點如果安裝不正確，計算機虛擬開機則無法完成，并彈出提示框讓學生對故障進行查找。

四、結語

篇(6)

1計算機軟件技術概述

計算機軟件技術涉及到的內容較多，但通常我們將計算機程序、方法以及計算機運行時所需的各種數(shù)據(jù)統(tǒng)稱為計算機軟件技術。如上所述，計算機軟件技術一種較為先進的技術，對于當今世界的發(fā)展具有重要意義，同時又因其具有操作便捷、運行速度快、適用范圍廣等特點而備受現(xiàn)代人們的喜愛。計算機軟件技術分類的方法較多，但我們常將其分為科學計算、數(shù)據(jù)處理、過程控制以及人工智能等幾個部分。計算機軟件技術是計算機實現(xiàn)其功能目標的保障，如果沒有計算機軟件技術，那么計算機就和普通的機器沒有區(qū)別。如今是一個技術發(fā)展迅速的時代，在這種環(huán)境背景下要想充分發(fā)揮計算機軟件技術的優(yōu)勢，就應加大對計算機軟件技術專業(yè)人才的培養(yǎng)力度，提高計算機軟件技術人員接受新知識、新技術的能力。

2計算機軟件技術的不可靠分析

隨著社會科學技術水平的不斷發(fā)展，計算機軟件技術也取得了較大的發(fā)展和進步，但是在其發(fā)展進步中，難免會存在一些不可靠性表現(xiàn)，下面具體分析一下其不可靠性。

2.1計算機軟件的可靠性定義

近年來，計算機軟件技術取得了較大的發(fā)展，同時我國的信息化建設工作也逐漸趨于正規(guī)化和規(guī)范化，軟件產(chǎn)業(yè)成為促進我國經(jīng)濟和科學技術水平快速發(fā)展和進步的支柱型產(chǎn)業(yè)。在學術界，將計算機軟件的可靠性定義為能對軟件性能、工作效率等內容進行詳細描述和評價的標準。即我們所說的，在一定的環(huán)境下、一定的時間范圍內，使用計算機軟件而不會引發(fā)系統(tǒng)故障的概率。隨著計算機軟件技術的推廣，如何確保計算機軟件的可靠性成為人們關注的重點問題。根據(jù)計算機軟件技術的特點，我們發(fā)現(xiàn)要想提高計算機軟件技術的可靠性主要還是應該做好軟件開發(fā)工作。

2.2計算機軟件技術的不可靠性表現(xiàn)

我國軟件技術發(fā)展一直備受關注，也制定了許多相關政策對其發(fā)展給予一些必要指導和幫助。因此我國軟件技術與產(chǎn)業(yè)在近年來發(fā)展勢頭良好，進步較為穩(wěn)定，但是與全球軟件行業(yè)發(fā)展的程度來看，我國計算機軟件的發(fā)展依舊存在諸多問題。

（1）計算機軟件技術與計算機硬件技術不同，計算機硬件技術問題的產(chǎn)生主要是因為硬件材料的性能決定的。計算機硬件技術的科研重點就是解決硬件材料問題，從而增加硬件的使用壽命；計算機軟件技術不存在磨損問題，也不存在使用壽命問題，計算機軟件技術的問題主要是軟件程序的穩(wěn)定性問題。在使用計算機軟件技術時最常出現(xiàn)的問題就是軟件程序問題，程序一旦出現(xiàn)問題，如果處理不當就會使軟件失效。而軟件技術工程師在開發(fā)軟件時很難預測到軟件程序會出現(xiàn)問題，這就增加了軟件技術開發(fā)的難度；

（2）軟硬件技術的可靠性一定程度上存在很大的相似性與互通性。兩者同樣運用復雜的函數(shù)作為定義缺陷和故障的標準。但計算機軟件和硬件技術還是存在很大的差別性。軟件技術開發(fā)過程是一個“思考創(chuàng)作”的過程，主要是以用戶的需求為基準，通過建模、編程等步驟解決用戶的問題。這一過程，主要是人的思維能力和創(chuàng)新能力的一種體現(xiàn)。但由于是人的思維過程，一定會存在思考不到位的情況，致使計算機軟件技術存在漏洞和不合理性。這些漏洞和問題有的可以在軟件測試階段被檢測出來，有的卻難以被發(fā)現(xiàn)，只能等到用戶使用過程中才會被發(fā)現(xiàn)，而一旦出現(xiàn)了這些問題就會造成軟件失效或崩潰；

（3）計算機軟件與計算機硬件在技術維修方面存在差異，計算機硬件的故障主要集中在硬件系統(tǒng)方面，這些故障往往都是屬于可維修的故障，有解決問題的方法。但計算機軟件系統(tǒng)一旦受到破壞就很難維修，一般只有通過重新設計軟件才能解決問題。

3解決計算機軟件不可靠性的對策

針對上文介紹的計算機軟件技術不可靠性的表現(xiàn)，下文將具體介紹一些解決對策，以解決計算機軟件的不可靠性。

3.1減少軟件出錯

當軟件出現(xiàn)差錯時，引起軟件故障，降低了軟件可靠性，而致使軟件出錯的主要原因是人的原因。因此，在軟件開發(fā)過程中應做到下述幾點。第一，要確保軟件開發(fā)人員的專業(yè)素養(yǎng)水平；第二，對于語法錯誤等技術性問題必須嚴格注意。此外，當計算和計劃錯誤的時候，軟件開發(fā)人員要進行認真的思考，直到最后版本等內容完全一致，還要學會分析工程的實際情況，做好材料的選擇。

3.2注意軟件的評審工作

計算機軟件開發(fā)中，工作人員并未參與其各階段的評審工作，因此有時會產(chǎn)生各種各樣的問題，為了各階段都符合相關要求，避免跨越階段現(xiàn)象的出現(xiàn)，要在軟件開發(fā)的各個階段組織測評工作，確保軟件開發(fā)的準確性。評審人員要包括設計師、管理者等全體人員，保證專家評審的質量，這對提高工作質量有很大幫助。對評審組來說，主要工作就是對設計師提交的軟件文檔是否符合要求進行審核，通過專業(yè)人士的管理，對計算機硬件進行更好的維護，保證計算機軟件的更深層次發(fā)展。

4總結

篇(7)

【關鍵詞】 計算機硬件基礎； 實驗環(huán)節(jié)；教學方法； 教學內容

【中圖分類號】G434【文獻標識碼】B 【文章編號】1001-4128（2010）11-0003-02

《計算機硬件基礎》是非計算機類各專業(yè)本科生計算機基礎教學中第二層次的課程［1］，是一門公共基礎課，其目的是培養(yǎng)學生利用計算機從事科學研究和科技開發(fā)工作的能力，培養(yǎng)學生應用計算機硬件技術知識解決本專業(yè)及相關領域中問題的能力，使其能成為具有較強實際動手能力和科研開發(fā)能力的應用型人才。目前我軍的許多高技術的武器裝備都離不開計算機的控制，如何培養(yǎng)出符合部隊需要的新型人才是急需解決的問題。因此一定要加強學員的計算機硬件知識，使他們能夠將計算機硬件知識跟所學專業(yè)結合起來，將來更好地為部隊服務，為裝備服務。

1 存在的問題

1.1 認識不足

目前學員普遍存在著重視軟件技術輕視硬件基礎的情況，由于軟件教學實施起來比較容易，且實用性強，可以做到現(xiàn)學現(xiàn)用，有立竿見影之效果。而計算機硬件知識從客觀上來說存在不直觀，講述起來抽象、枯燥，學生學起來困難的現(xiàn)實。所以不論是教員還是學員對軟件技術的重視程度都要遠遠高于硬件技術。

1.2 內容落后

目前，大多數(shù)計算機硬件基礎教材是以8086為平臺來對微機原理知識展開討論的。現(xiàn)在的學員們從第一次使用微機時，就是面對的Pentium機，他們對這些過時的微機知識非常困惑，不認為是在學習微機硬件知識，仿佛是在學習歷史，感覺所學離他們太遙遠了。而對于他們整天使用的Pentium 機中采用的一些新技術，卻不知其所以然。結果導致了學生們在市場上見到的微機和在實驗室使用的微機都是Pentium，而課堂上講得卻是8086，不能學以致用，課堂上的微機知識與現(xiàn)實形成了巨大的反差。

1.3 實驗環(huán)節(jié)不足

作為一門實踐性很強的技術基礎課程，除了正常的課堂教學外，為了加深學員對所學知識的理解，必須有專門的實驗教學。而現(xiàn)在的硬件教學，在實驗環(huán)節(jié)上，只把重點集中在匯編語言的上機調試，因此學員在學習相關章節(jié)的硬件知識時，理解困難，學習效果不好。經(jīng)調查，大多數(shù)學員認為該課程難度大，抽象，不好理解，因此沒有學習興趣。實際上，主要原因就在于缺少了一些必要的實驗環(huán)節(jié)，使學員無法真正理解某些知識點，特別是一些硬件的工作原理。

1.4 教學方法單一

計算機硬件知識存在不直觀，講述起來抽象、枯燥，教學方法可視性和直觀性差。該課程一直采用傳統(tǒng)的教學模式，基本上都是以教員為中心。主要表現(xiàn)在教員上課大多采用灌輸式的教學方法［2］，即教員從頭到尾一講到底的教學手段，這種模式雖然有利于教員主導作用的發(fā)揮，便于教員組織、監(jiān)控整個教學活動進程,但造成學員被動的吸收知識，不能夠充分調動學員學習的積極性，不利于培養(yǎng)具有創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的復合型人才。

2 改革方法

2.1 更新教學內容

在教材的選擇上要采用與軟件教學內容相統(tǒng)一的，能夠反映當前微機領域內硬件新技術、新成就的教材。目前，流行的系統(tǒng)軟件和各種應用軟件中的絕大多數(shù)是以Pentium為平臺開發(fā)出來的。因此計算機硬件的教學內容也應該是以Pentium為平臺［3］，對微機的體系結構、組成及其核心技術進行系統(tǒng)地描述，以使學員既學到常用的系統(tǒng)軟件、應用軟件知識，又學到軟件的載體――先進的微機硬件知識。這樣，學員的計算機知識才能達到一個完美的統(tǒng)一，所學的硬件知識和軟件知識才能互為促進，互為補充。結合新教材，要改變教員和學員“重軟輕硬”的錯誤認識，使他們認識到硬件在計算機發(fā)展中的重大作用，逐步協(xié)調學員的知識結構。這樣學員才能從硬件和軟件上全面掌握計算機知識。另外，由于Pentium機結構復雜，采用了大量高新技術，所以在教學內容展開時，仍要以8086為基礎，在此基礎上對Pentium機的組成和采用的新技術進行詳細的分析，做到循序漸進。更新內容，并不意味著8086就一無是處，畢竟Pentium機也是從8086一步一步發(fā)展起來的，它仍是基礎。另外在教學中要突出重點內容的分析，非重點應鼓勵學員自學。

2.2 增加實驗環(huán)節(jié)

建立專門的計算機硬件基礎實驗室，使學員在學習理論的同時，能夠親身實踐，加深對硬件知識的理解。由于硬件實驗室需要專門的實驗儀器，投入較大，可采用目前正興起的虛擬網(wǎng)絡實驗室的技術實現(xiàn)，可大大較少投資，起到相同的教學效果。在實驗課程體系的總體規(guī)劃上應遵循：既要培養(yǎng)學員分析問題和解決問題的能力，又要重視培養(yǎng)其思維能力和創(chuàng)新能力。為此，在實驗教學中除常規(guī)的驗證性實驗外，還要增加大量的設計性實驗內容。

2.3 改進教學方法

好的教學方法是取得良好教學效果的橋梁。針對硬件教學的特點，在教學方法上可采取以下方式：

（1）啟發(fā)式授課

由于計算機是學員非常熟悉的工具，所以在課堂上教員應有計劃不斷地以啟發(fā)方式提出問題 、設置疑難，使學生結合自身的實際進行積極思考［4］，在思考中獲得知識，從而有效地將傳授知識與開發(fā)智力結合起來。 通過不斷提出問題、解決問題，引導學生積極思考，調動他們的學習積極性，使他們將平日所接觸的計算機跟所學知識結合起來，加深對問題的理解。

（2）聯(lián)系實際，激發(fā)興趣

課程中涉及較多的軟、硬件知識,在實際中用處很大。教員應該通過實際問題來激起學員對所學知識的強烈興趣,激發(fā)學習的熱情，讓學員充分了解所學知識的重要性,從而達到事半功倍的效果。比如：在學習存儲器擴展原理時，可將日常生活中內存的升級問題拋出來，引起學員學習的興趣，提高課堂效率。在學習8254定時/計數(shù)器時，可與家電中的定時功能聯(lián)系起來，使學員覺得學有所用。同時應適當補充當前計算機中采用的最新技術，進一步拓展學員的知識面，也利于激發(fā)學員興趣。

（3）多媒體教學與傳統(tǒng)教學結合

多媒體作為一種教學手段，可以做到圖、文、聲并茂，既利于知識的表示，又可以吸引學員的眼球。在教學過程中應靈活使用多種教學手段，可以起到事半功倍的效果。因此在教學過程中，充分利用現(xiàn)代多媒體的動畫技術、動態(tài)模擬、圖形等手段，使課件能形象地表述教學內容而且極具吸引力，有助于學生更好地理解教學內容，提高教學質量。

2.4 加強教員隊伍建設

在當前大力提倡素質教育的背景下，教員應該以提高學員的思考、探索、研究等各方面的能力為主要的教學目標。計算機硬件基礎課程的性質，要求教員要及時把新知識不斷地傳授給學員，并讓他們接受，這決非易事，需要花費大量的時間，投入大量的精力才能做到。這要求任課教員要不斷提高自身的計算機理論水平、學術水平、技能水平，而這些需要有一定的條件和時間。因此，教員面臨著新形勢下新的挑戰(zhàn)，必須以積極的態(tài)度認真對待，不斷充實自己，將前沿新知識滲透、融化、拓展到教學中去，努力做到教學、科研、實踐齊頭并進，對科學的教學方法不斷研究，對新的教學手段、教學設備靈活運用，只有這樣，才能達到“常教常新、常講常精”。除此之外，學院也應主動給年輕教員提供進修的機會，讓他們不斷充實自己，不斷學習最新的計算機硬件知識，并鼓勵他們將所學應用到日常教學中。

2.5 改革考核方式

考核作為一種檢測手段，它是整個教學活動中必不可少一個組成部分。計算機硬件課程主要目的是使學員靈活掌握計算機硬件組成中各部分的原理，而不是死記硬背；另外本課程還需學員掌握一定的匯編語言編程能力，可對一些可編程芯片進行編程。所以在考核方式上應改變以前的通過筆試單一考試，而采用筆試、上機實驗兩種方式，這除了考核學員對本課程的基本理論知識的掌握外，還著重考核學生綜合分析和解決問題的能力、實踐能力。學生的最后成績由筆試、上機和平時成績三部分綜合評定得出。平時成績主要由作業(yè)、提問及實驗報告等得出。

3小結

培養(yǎng)高素質、高能力、適應我軍需要的軍事人才，是軍隊院校教學改革的重要目標。隨著我軍越來越多的高技術武器裝備的研制和配備，對青年軍官的計算機水平要求也越來越高。要從根本上為學員打好基礎，關鍵就是從計算機基礎課程上下工夫，使學員能夠有一個好的計算機基礎知識鋪墊，為將來的發(fā)展作好準備。

參考文獻

［1］ 鄒逢興，陳立剛.計算機硬件基礎(第二版)［M］.高等教育出版社,2005

［2］ 楊穎秀. 教育管理學. 東北師范大學出版社，2002